Vėjo malūnas: kaip vėjas suka girnas

Vėjo malūno sparnai per visą ilgį šiek tiek persukti, todėl vėjas, pučiantis į juos iš priekio, nestumia jų atgal, o vis suka į tą pačią pusę. Sparnai sukasi kartu su velenu, prie kurio yra pritvirtinti. Didelis krumpliaratis ant šio veleno suka mažesnį ratą ant vertikalaus veleno, o šis perduoda judesį žemyn per malūną iki pat girnų.

Girnos guli viena ant kitos. Apatinė stovi, viršutinė sukasi virš jos, o grūdai, krintantys į angą jos viduryje, siaurame tarpe tarp jų sumalami į miltus. Visa tai veikia tik tada, kai sparnai stovi tiesiai prieš vėją. Todėl senesniuose malūnuose buvo sukamas visas malūnas, o vėlesniuose – tik stogas su sparnais.

Kaip vėjas suka sparnus ir judesys pasiekia girnas

Malūno sparnas – tai medinės grotelės, ant kurių malūnininkas tempdavo burių drobę, t. y. tvirtą audinį. Dauguma malūnų turi keturis sparnus. Grotelės išilgai sparno šiek tiek persuktos, todėl vėjas spaudžia drobę įstrižai, o sparnas visada pasitraukia ta pačia kryptimi. Žiūrint iš priekio, olandiškų malūnų sparnai sukasi prieš laikrodžio rodyklę.

Malūno galią malūnininkas reguliuodavo tuo, kiek drobės ištiesdavo. Esant silpnam vėjui, ištempdavo ją per visas groteles, esant stipriam – dalį suvyniodavo, o malūną tam turėdavo sustabdyti. Nuo XVIII a. pabaigos Didžiojoje Britanijoje atsirado sparnai su sklendėmis, kurie patys prisitaikydavo prie vėjo stiprumo, pavyzdžiui, Williamo Cubitto sparnai iš 1807 metų.

Nuo sparnų judesys per malūną eina keliais žingsniais:

1. Sparnų velenas. Sparnai pritvirtinti prie beveik horizontalaus veleno malūno galvoje. Kai sukasi sparnai, sukasi visas velenas.
2. Stabdžių ratas. Ant veleno yra didelis krumpliaratis su dantimis šone. Jis vadinamas stabdžių ratu, nes aplink jo apskritimą yra stabdys: kai malūnininkas jį priveržė, ratas ir sparnai sulėtėjo arba sustojo.
3. Vertikalus velenas. Stabdžių rato dantys sukimba su mažesniu ratu ant vertikalaus veleno. Ši ratų pora sukimąsi apie horizontalią ašį paverčia sukimusi apie vertikalią ašį, o vertikalus velenas perduoda judesį žemyn per malūno aukštus.
4. Girnų ratas. Žemiau ant vertikalaus veleno yra dar vienas didelis krumpliaratis. Jis sukimba su mažais krumpliaračiais, kurių kiekvienas suka vieną girnų porą. Mažą krumpliaratį buvo galima išjungti, todėl viena girnų pora galėjo stovėti, kol kitos malė.
5. Girnos. Viršutinė girna sukasi virš apatinės, kuri nejuda. Viršutinė girna gali sverti ir daugiau nei toną, ir būtent jos svoris padeda sumalti grūdus.

Mažesniuose malūnuose, kur visas įrenginys buvo vienoje sukamoje medinėje būdelėje, ratas ant sparnų veleno girnas suko ir tiesiogiai, be ilgo vertikalaus veleno. Principas tas pats: krumpliaračiai sparnų sukimąsi perduoda girnos sukimuisi.

Grūdai krinta iš viršaus į angą viršutinės girnos viduryje ir patenka tarp girnų. Jų paviršiuose iškirsti grioveliai, kurie sukantis pjausto ir mala grūdus, o miltus stumia į kraštą, kur jie išbyra iš tarp girnų. Girnos tuo metu neturi liestis. Tarpą tarp jų malūnininkas nustatydavo šiek tiek pakeldamas arba nuleisdamas viršutinę girną: kuo mažesnis tarpas, tuo smulkesni miltai.

Kodėl malūnas turi būti atsuktas prieš vėją

Sparnai duoda daugiausia jėgos, kai stovi statmenai vėjui, tiesiai prieš jį. Kai vėjas pasisuka ir pučia iš šono, sparnai jo pagauna mažiau ir malūnas netenka jėgos. Šiaurės vakarų Europoje, kur vėjas dažnai keičia kryptį, todėl kiekvienas malūnas turėjo turėti galimybę pasukti sparnus pagal vėją.

Pirmieji Europos vėjo malūnai su sparnais, besisukančiais vertikalioje plokštumoje, atsirado XII a. šiaurės Prancūzijoje, Flandrijoje ir rytų Anglijoje. Seniausias patikimas paminėjimas kilęs iš Anglijos Jorkšyro, iš 1185 metų. Pirmasis tipas buvo stulpinis malūnas, o XIII a. pabaigoje atsirado malūnas su tvirtu bokštu. Abu tipai sukimą sprendžia skirtingai:

Olandiško malūno bokšto nereikia sukti, todėl jis galėjo būti aukštesnis, o sparnai ilgesni. Ilgi sparnai aukštai pagauna daugiau vėjo, ir malūnas dirba net esant silpnesniam vėjeliui.

1745 metais anglų kalvis Edmundas Lee užpatentavo vėjaratį. Tai mažas vėjo ratukas stogo gale, atsuktas statmenai dideliems sparnams. Kol vėjas pučia į malūną iš šono, vėjaratis sukasi ir per krumpliaračius lėtai suka stogą. Jis sustoja tik tada, kai stovi lygiagrečiai vėjui, ir tuomet dideli sparnai būna tiksliai prieš vėją. Vėjaračiai paplito daugiausia Anglijoje, Danijoje ir Vokietijoje, kitur liko reti.

Abiejų tipų malūnai stovėjo ir Slovakijoje. Holíče 1801 metų graviūroje pavaizduotas medinis vokiškojo tipo malūnas, kuris uodegos pagalba sukosi visas ant ąžuolinio stulpo. Vėliau ten pastatė mūrinį triaukštį olandiškojo tipo malūną, kuris kilęs iš XIX a. devintojo dešimtmečio. Iki 1926 metų jis turėjo sukamą kūginį stogą su sparnais, paskui jį pakeitė plytų kupolas. Tai vienintelis išlikęs vėjo malūnas Slovakijoje.

Kodėl vėjo malūnai beveik išnyko iš kraštovaizdžio

Vėjo malūnai išnyko ne iš karto, ir jų neišstūmė vienas išradimas. XIX amžiuje Europoje jų vis dar buvo statoma daug. Jų likimą lėmė nauji malimo būdai ir nauji varikliai, galėję veikti nepriklausomai nuo vėjo.

XIX a. antrojoje pusėje atsirado dideli garo varomi malūnai. Vietoj girnų juose grūdus malė metaliniai volai, daugybe vienas po kito einančių žingsnių. Toks malimas tiko kietiems importuojamiems kviečiams ir davė daugiau smulkių baltų miltų, kurių paklausa augo. Dideli malūnai buvo statomi prie uostų ir vandens kelių, kur grūdai atplaukdavo laivu.

Maži grūdų malūnai, malę aplinkiniams kaimams, išsilaikė ilgiau. Nyderlanduose brangios garo mašinos ilgai negalėjo su jais konkuruoti. Mažėti jie pradėjo daugiausia tada, kai atsirado vidaus degimo ir elektros varikliai, pirmaisiais XX a. dešimtmečiais. Nuo XIX a. devintojo dešimtmečio pradžios iki 1923 metų ten išnyko beveik 30 % malūnų.

Panašus likimas ištiko ir Holíčo malūną: malti jame nustota po Pirmojo pasaulinio karo, o paskui jis ilgai nyko. Šiandien tai nacionalinis kultūros paminklas.

Į ką atkreipti dėmesį vėjo malūno modelyje

Vėjo malūno modelis rodo tas pačias dalis kaip tikras malūnas, dažnai supaprastintai. Kurias iš jų turi tavo modelis ir kurios juda, sužinosi iš jo instrukcijos ir paveikslėlių. Apžiūrėdamas sutelk dėmesį į šias vietas:

• Malūno tipas. Pažiūrėk, ar modelis stovi ant stulpo ir sukasi visas, ar turi tvirtą bokštą ir sukamą stogą. Bokštinio malūno stogo gale ieškok uodegos arba vėjaračio.
• Sparnai. Suskaičiuok juos ir atkreipk dėmesį, ar jie turi groteles kaip tikri sparnai, ant kurių buvo tempiama drobė. Pažiūrėk į juos iš šono: jei mentės viena kitos atžvilgiu šiek tiek įstrižos, matai tą patį persukimą, kuris suka sparnus vėjyje.
• Vieta, kur keičiasi sukimosi kryptis. Rask vietą, kur sparnų velenas įeina į malūno galvą. Jei modelis rodo pavarą, ten yra du krumpliaračiai, kurių ašys sudaro statų kampą. Čia horizontalus sukimasis virsta vertikaliu, lygiai kaip prie tikro malūno stabdžių rato.
• Vertikalus velenas ir girnos. Pažiūrėk, ar vertikalus velenas eina žemyn per bokštą ir ar modelis vaizduoja girnas. Palygink, kiek krumpliaračių yra tarp sparnų ir girnų.
• Pavara. Modelyje judesys paprastai atsiranda ne vėjyje, o, pavyzdžiui, įtemptoje gumelėje arba sukant rankenėlę. Instrukcijoje išsiaiškink, per kurį ratą judesys patenka į mechanizmą. Tikrame malūne jėga ėjo nuo sparnų iki girnų, modelyje ji gali eiti atvirkščiai, nuo pavaros iki sparnų.

Baigtą modelį gali išstatyti ir su sparnais tokioje padėtyje, kokia olandų malūnininkai siųsdavo žinias apylinkėms. Kryžiaus formos sparnai kaip pliuso ženklas reiškė, kad malūnas ilsisi tik trumpai ir malūnininkas netrukus tęs darbą. X raidės formos sparnai reiškė ilgesnį poilsį. Sparnais buvo pranešama ir apie džiaugsmą bei gedulą, tačiau tiksli padėtis skirtinguose kraštuose skiriasi.

Jei baigto modelio sparnai ar krumpliaračiai sukasi sunkiai arba stringa, kaip ieškoti trinties, rasi straipsnyje Mechanizmas stringa: kaip rasti trintį ir ją pašalinti.

Jei nori šias dalis apžiūrėti savo modelyje, gali rinktis medinį modelį Vėjo malūnas Eco Wood Art. Pagal parduotuvės aprašymą jis turi 227 detales, kurios susijungia be klijų, sparnai po surinkimo sukasi dėl gumelės pavaros, o atvira bokšto konstrukcija leidžia pažvelgti į mechanizmą. Pagal parduotuvės duomenis Vėjo malūnas Eco Wood Art skirtas nuo 14 metų.

Dažni klausimai